​數控車削（xuē）加工（gōng）工（gōng）藝（yì）及（jí）分析（xī）

數控機床作（zuò）為（wéi）一種高效（xiào）率的設備，欲（yù）充分發揮其高性能、高精度和高自動化的特點，除了必須掌握機床的性能、特點及（jí）操作方法外，還應在編程（chéng）前（qián）進行詳細（xì）的工藝分析和確定合理的加（jiā）工工藝，以得到最（zuì）優的加工方（fāng）案。

一、數控車削加工工藝的內容

數控車削加工工藝是采用數控車床加工零件（jiàn）時（shí）所（suǒ）運用的方法和技術手段的總和（hé）。其（qí）主要內容包括以下幾個方麵：

（一）選擇並（bìng）確定零件的數控車削（xuē）加工（gōng）內容；

（二）對零件圖紙進行數（shù）控車削加工（gōng）工藝分析；

（三）工具、夾具（jù）的選擇和調整設計（jì）；

（四）工序、工（gōng）步的設計；

（五）加（jiā）工軌跡的計算和優化；

（六）數控車削加工程序的編寫、校驗與修改；

（七）首（shǒu）件試加工與現場問題（tí）的處理；

（八）編製數控加工工藝技術文件；總之，數控加工工藝內容較多，有些與普通機床加工相似。

二、數控（kòng）車削加工工藝分析

工藝分析是數控車削加工的前期工藝準（zhǔn）備工作。工藝製定得合理（lǐ）與否，對程序的編製、機床的加工效率和零件（jiàn）的加工精（jīng）度都有（yǒu）重要影響。為了編製出一個合（hé）理的、實用的加工程序，要求編程者不僅要（yào）了解數控車（chē）床的工作原理、性能特點及結構。掌握（wò）編程語言及編程格式（shì），還應（yīng）熟練掌握工件加工工藝，確定合理的切削（xuē）用量、正確地選用刀具（jù）和工（gōng）件裝（zhuāng）夾方法。因此，應遵循一般（bān）的工藝原則並結合（hé）數控車床的特點，認真而詳（xiáng）細地進行數控車削加工（gōng）工藝分析。其主要內容有：根據圖紙分析零件的加工要求及其合理性；確定工件在數控車（chē）床上的裝夾（jiá）方式；各表麵的加工順序、刀具的進給路線以及刀具、夾（jiá）具和切（qiē）削用（yòng）量的選（xuǎn）擇（zé）等。

（一）零件圖分（fèn）析

零件圖分析是製定數控車削工藝的首要任（rèn）務。主要進（jìn）行尺寸標注方法分析（xī）、輪廓幾何要素分析以（yǐ）及精度和技術要求分析。此外還應分析零（líng）件結構和（hé）加工要求的（de）合理（lǐ）性，選擇（zé）工藝基準。

1．尺寸標（biāo）注方法分析

零件（jiàn）圖上的尺寸標（biāo）注方法應適應數控車床的加工特點，以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便於編程，又有利於（yú）設計基準（zhǔn）、工藝基準、測量基準和編（biān）程原點的統一。如果零（líng）件圖上各方向的尺寸沒有統一（yī）的（de）設計基準，可考慮在不影（yǐng）響零件精度的前提下選擇統一的工藝基準。計算轉化各尺寸，以簡化編（biān）程計算。

2．輪廓幾何要素分析

在手工編程（chéng）時，要計（jì）算每個（gè）節點坐標。在（zài）自動（dòng）編程時要對零件輪（lún）廓的所有幾何元素進行定義。因（yīn）此在零件圖分析（xī）時，要分析幾何元素的給定條件是否充分。

3．精度（dù）和技術要求分析

對被加工零件（jiàn）的精度和技術進行分析，是零件工藝性分析的重（chóng）要內容，隻有在（zài）分析零件尺寸精度和（hé）表麵粗糙度的基礎上，才能正確合（hé）理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用（yòng）量等。其主（zhǔ）要內容包括：分析精度及各（gè）項技術要求是否齊全、是否合理；分析本工序的數控車削加工精度能否達到圖紙要（yào）求，若達不到，允許采取其他加工方式彌（mí）補時，應給後（hòu）續（xù）工（gōng）序（xù）留（liú）有餘量；對圖紙上有位置精度要求的表麵，應保證在一次裝夾下完成；對表麵粗糙（cāo）度要求較高的表麵，應采用恒線速度（dù）切削（注（zhù）意：在車削端麵時（shí），應限製主軸最高轉速)。

（二）夾具和刀具的選擇

1．工件的裝夾與定位（wèi）

數控車削加工中盡可能做到一次裝夾後能加工出全（quán）部或大部分代加（jiā）工表麵，盡（jìn）量減少裝夾次數，以提（tí）高加工效率、保證加工精度。對於軸（zhóu）類零件，通常以零件自身的外圓柱麵作定位基準；對於套類零件，則（zé）以內孔為定位基準。數控車（chē）床夾具除了使用（yòng）通用的三爪（zhǎo）自動定心（xīn）卡盤、四爪卡盤（pán）、液壓（yā）、電動及（jí）氣動（dòng）夾具外（wài），還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應合（hé）理選擇。金（jīn）屬加（jiā）工微信，內（nèi）容不錯，值得關注（zhù）。

2．刀具選（xuǎn）擇

刀具的（de）使用壽（shòu）命除與刀具材料相關外，還與刀（dāo）具的（de）直徑有很大的關係。刀具直徑（jìng）越大，能承受的切削用量也（yě）越大。所以在零件（jiàn）形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生產率的有效措施（shī）。數控車削常（cháng）用的刀具一般分為3類（lèi）。即尖形車刀（dāo）、圓弧形車（chē）刀和（hé）成（chéng）型車刀（dāo）。

（1）尖形（xíng）車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。其刀尖由直線性的主、副切削（xuē）刃構成，如外圓偏刀、端麵車刀等。這類車刀（dāo）加工零件時，零件的輪廓形（xíng）狀主（zhǔ）要由一個（gè）獨立的刀尖或一條直線形主切削刃位移後得到。

（2）圓（yuán）弧形車刀。除可車削內外圓（yuán）表麵外，特別適宜於（yú）車削各種光滑連接的（de）成型麵。其特（tè）征為（wéi）：構成主切削刃的刀（dāo）刃形狀為一圓度誤差或線輪廓誤差很小的圓（yuán）弧，該圓弧刃的每一點都是圓弧形車刀的刀尖，因此刀（dāo）位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上（shàng）。

（3）成型車刀。即所（suǒ）加工零件（jiàn）的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中，常用的成型車刀有小（xiǎo）半徑（jìng）圓弧車（chē）刀（dāo）、車槽刀和螺紋車刀等（děng）。為了減少換刀時間和（hé）方便對刀，便於實現機械加工的標準化。數控（kòng）車（chē）削加工中，應盡量（liàng）采用機夾可轉位式車刀。

（三）切削用量選擇

數控車削加工中的切（qiē）削用量包括背吃刀量ap、主（zhǔ）軸轉速S（或切削速度υ）及進給速度F（或進給量f ）。

切削用量的（de）選擇原則，合理選用（yòng）切削用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結合實際經驗采用（yòng）類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時（shí），首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的（de）背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量f；最後再（zài）根據刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度υ。增大背吃刀量可減少走刀次數（shù），提高加工效率，增大進給量（liàng）有（yǒu）利於斷（duàn）屑。精車時（shí），應（yīng）著（zhe）重考慮如何保證加工質量，並在（zài）此基礎上盡量提（tí）高加（jiā）工效率（lǜ），因此（cǐ）宜（yí）選用較小的背吃刀量和進給量，盡可能（néng）地提高加工（gōng）速度（dù）。主軸轉（zhuǎn）速S(r/min)可根據切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000／πD(D為（wéi）工件（jiàn）或刀／具直徑 mm)計算得出，也可以查表或根據實踐經（jīng）驗確定。

（四）劃分工序及擬定（dìng）加工順序

1．工序（xù）劃分的原則

在數控車床上加工零（líng）件，常用的工序的劃分原則有兩（liǎng）種。

（1）保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一（yī）次裝夾（jiá）中（zhōng）全部完成。

為減少（shǎo）熱變形和（hé）切削力變形對工件的形狀（zhuàng）、位置精度、尺寸精度和表麵粗糙度的影響，則應將粗、精加工分開進行。

（2）提高生產效率原則。為減少換（huàn）刀次數，節（jiē）省（shěng）換刀時間，提高生產效（xiào）率，應將需要用同一把刀加工的加工部位（wèi）都完成後，再換另一把刀來加工其他（tā）部位，同時應盡量減少空行程。

2．確（què）定加工順序

製定加工順序一般遵循下列原（yuán）則：

（1）先粗後（hòu）精。按照粗車半精車精車的（de）順序（xù）進行，逐步提高加（jiā）工精度。

（2）先近後遠。離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位後加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程（chéng）時間（jiān）。此外，先近後遠車削還有利於保持坯件或半成品的剛（gāng）性，改善其切削條件。

（3）內外（wài）交叉。對既有內表（biǎo）麵又有外（wài）表麵需加工的零件（jiàn），應先進行內外表麵的粗加工，後進行內外表麵的精加（jiā）工。

（4）基麵先行。用作精基準的（de）表麵（miàn）應優先加工出來，定位基準的表麵越精確，裝夾誤差越小。